河南农业职业学院,河南郑州450000
摘要：纵观现阶段我国电力线路发展的实际情况，由于受到自然环境地形等客观条件的影响，架空电力线路自身受到一定的威胁。电力线路由于长期在外部暴露下，杆塔以及线路本身都遭受不同程度的损毁，出现严重的安全隐患问题，飞行速度等具体要求可以被视为无人机平台应用方案的决定因素。
关键词：无人机电力线路；安全巡检技术；分析
1巡检系统主要组成
1.1无人机平台及多传感器数据获取系统
如在基于可见光拍摄的快速巡检工作实施过程中，相关人员可以将小型固定翼无人机平台应用于巡检工作之中。传感器系统包含有光学数码相机、热红外成像仪和激光扫描仪等多种设备。光学数码相机可以在绝缘子爆裂及导地线断股等故障的诊断过程中得到应用。热红外成像仪适用于输电线路设备红外视频信息采集。稳定平台具有以提升目标成像质量的作用。POS定姿定位系统有助于无人机飞行风险规避能力的强化。
1.2地面测控站
对于无人机飞行过程中，飞行状态的检测应用地面测控站的子系统完成，明确飞行的范围，对数据的获取以及控制使用传感器，针对于飞行数据展开初步性的处理。无人机飞行的平台、地面控制系统、地面控制系统中的多传感器应用以及编解码的数据系统，对数据展开实时的分析等，共同构成子系统。
1.3通信链路的数据系统
针对于整个通过系统连接设备而言，通讯数据链路系统的存在价值显著，能够完成信号接收，主要涉及到地面、监控站以及机载方面。针对于无人机通信中继设备，主要是针对小型无人机载体而言，完成发射设备中的相关资料数据通讯，能够贯穿于无人机飞行平台与地面监控站之间，在电力系统环境相对复杂的状态之下，在定位定姿的无人机实时数据传输影响之下，数据链路能够完成数据的上传以及控制命令，能够对无人机工作状态展开全面的了解，使得相关测控人员在地面上即可全方位了解无人机的飞行情况。
1.4有关于地面数据的处理系统
针对于数据的后期处理、存储以及应用，即为地面数据处理系统的工作范围，主要涉及的工作内容有数据预处理，存在于多传感器当中，处理系统呈现几何化，传感器应用红外紫外光学以及激光，并能够借助相关专家的智能性系统以及借助三维画的线路走廊可视系统等加以完成。
在数据处理方法，方面使用遥感以及摄影测量的相关技术，并能够明确数据应用流程，几何处理方面更加展现高精度化。借助点云坐标、影像以及姿态方面的各项数据，能够明确相关附属物的实际特点，例如，电塔、电力线以及走廊地物等等。由于人工智能以及模式识别等相关技术存在与专家智能系统当中，可对其展开可视化的应用，能够明确输电线路以及输电通道中存在的不足之处，控制输电线路安全事故发生的可能，及时排查，使线路安全状况获得显著提升。
1.5研发要求在子系统中的体现
由于技术方案以及行业标准规范制度等对子系统软件硬件研发过程产生重要影响，为了保证系统的正常运作以及拓展性、开放性发展，需要对接口的数据加以规范，并使用合适的文件格式，确保子系统之间有效进行数据连接，从而在根本上提升整体系统的良好运作。对于分系统，需要提升子系统研发效果，对其展开试验以及测试，使得系统能够展开合成。对系统进行模拟试验，可以采取有人或者无人机载的形式，或者是车载的形式展开，针对于子系统中存在的安全隐患问题，能够充分加以识别，明确系统集成开展工作的实际需要，并结合地形条件展开测试，使其能够适应现阶段电力系统整体工作开展的需要。
2无人机电力线路安全巡检系统的关键技术
2.1飞行姿态控制技术
强风、降雨等气候因素可以被看作是无人机飞行姿态控制技术的主要影响因素。飞行姿态控制技术在无人机电力线路安全巡检系统中的应用，可以为无人机与线路的安全提供保障。根据一些研究者的研究结果，LQG控制器可以用于飞机俯仰翻转姿态的控制，除LQG控制器以外，PID控制器也可以应用于无人机的偏航控制[2]。无人机电力线路安全巡检系统所使用的飞行姿态控制技术需要具有鲁棒性强的特点。
2.2地面数据处理技术
就电力线路巡检工作而言，地面数据处理技术是利用巡检设备中的红外成像仪、紫外线成像仪及POS系统等多种传感器数据进行信息融合，生成高精准度的数据成果。
2.3正射影像采集技术
根据电力线路巡检工作的实际情况，正射影像采集技术建立在GPU模型的基础之上。这一技术的应用，有助于正射影像采集速度的提升，也可以为航测影像的快速处理提供支持。
2.4线路隐患、缺陷的探测技术
2.4.1视觉探测技术
视觉探测技术为可见光探测技术，在这一技术应用于线路隐患与缺陷的探测以后，相关人员可以通过无人机搭载高清相机与高清摄像机的方式，完成巡线图片与巡线视频的拍摄，并要在将相关信息传输至地面基站以后，利用专家系统分析线路的实际情况。视觉探测技术在电力线路显性故障（如导线断股、异物悬挂及杆塔变形等故障）的甄别过程中发挥着重要的作用。图像的质量是图像识别精度与图像识别的准确度的主要影响因素。
2.4.2红外线、紫外线探测技术
红外热成像仪具有提取表面温度超过周围环境温度的异常温升点的作用。该设备可以在根据红外光谱图像，对线路接头、线夹和绝缘子等设备中存在的发热点进行有效确认。紫外热成像仪具有接受线路设备放电过程中产生的紫外光讯号的功能。在电力线路安全巡检工作开展过程中，相关人员可以借助图像探测导线外伤、绝缘子放电及污染等放电现象。在紫外线探测技术应用于电力线路巡检工作以后，太阳光及人造光源对巡检工作的干扰，是巡检人员所不可忽视的内容。
2.4.3激光雷达探测技术
激光雷达技术与无人机电力线路巡检技术之间的融合，可以让巡检人员在扫描线路走廊的基础上，获取高精度的激光点云数据信息，进而借助高分辨率航空数码影像开展高精度三维建模。激光雷达技术在电力线路巡检过程中的应用，也可以让巡检人员在计算输电线路与树木、建筑物的距离的基础上，完成故障缺陷的准确定位。GPS技术也在无人机电力线路巡检系统中发挥着重要作用。就激光雷达技术应用情况而言，以下因素是电力线路巡检期间需要关注的内容：一是，无人机平台的任务载荷；二是，GPS数据的准确性。
3结语
针对于电力线路安全巡检工作的开展，长期以来是通过人工完成的，浪费了大量的人力、物力以及财力，同时工作效率较低，工作效果不甚理想。通过对无人机电力线路安全巡检系统加以合理化应用，并能够明确其自身发展的中所具有的关键性技术，以此提升电力线路安全检修效果，降低安全隐患。
参考文献
[1]陆璐. 国家电网无人机电力线路安全巡检系统及关键技术研究[J]. 科技尚品， 2016,(10).
[2]孙大陆，何丹东. 超/特高压输电线路巡检四旋翼无人机的建模与回馈递推控制[J]. 自动化技术与应用， 2016,(11).